从nginx源码的角度认识协商缓存机制

如果说缓存是web性能优化的利器，那么协商缓存就是缓存中的佼佼者。协商缓存，又称协商一致缓存，它是一种在HTTP协议中实现缓存的机制，可以有效减少不必要的网络请求，提高web应用的性能。

协商缓存的工作原理，就是在客户端和服务器之间建立一种协商机制，来判断客户端缓存中的资源是否还是最新的。如果资源是最新的，则直接从缓存中读取，无需再次向服务器发送请求；如果资源不是最新的，则向服务器发送请求，获取最新的资源。

协商缓存的实现机制，主要依靠两个HTTP头字段：Etag和Last-Modified。

• Etag：Etag是一个由服务器生成的唯一标识符，用于标识资源的版本。当资源被修改时，Etag也会随之改变。
• Last-Modified：Last-Modified是资源最后修改的时间。当资源被修改时，Last-Modified也会随之改变。

当客户端向服务器发送请求时，服务器会将Etag和Last-Modified这两个头字段返回给客户端。客户端将这两个头字段存储在缓存中。当客户端再次请求同一个资源时，它会将缓存中的Etag和Last-Modified头字段发送给服务器。服务器会将这两个头字段与资源当前的Etag和Last-Modified进行比较，如果一致，则说明资源没有被修改，服务器会返回304 Not Modified状态码，客户端直接从缓存中读取资源；如果不一致，则说明资源已经被修改，服务器会返回200 OK状态码，并把最新的资源发送给客户端。

下面，我们从nginx源码的角度，来具体看看协商缓存的实现。

在nginx中，协商缓存的实现主要集中在ngx_http_cache_filter_module模块中。该模块负责处理客户端的请求，并决定是否使用缓存。

当客户端向nginx发送请求时，ngx_http_cache_filter_module模块会首先检查请求头中是否包含If-None-Match和If-Modified-Since这两个头字段。这两个头字段分别对应Etag和Last-Modified。

如果请求头中包含这两个头字段，则说明客户端已经缓存了该资源。ngx_http_cache_filter_module模块会将这两个头字段的值与资源当前的Etag和Last-Modified进行比较，如果一致，则说明资源没有被修改，ngx_http_cache_filter_module模块会返回304 Not Modified状态码，客户端直接从缓存中读取资源；如果不一致，则说明资源已经被修改，ngx_http_cache_filter_module模块会返回200 OK状态码，并把最新的资源发送给客户端。

如果请求头中不包含这两个头字段，则说明客户端没有缓存该资源。ngx_http_cache_filter_module模块会将资源的Etag和Last-Modified返回给客户端，客户端将这两个头字段存储在缓存中。当客户端再次请求同一个资源时，它会将缓存中的Etag和Last-Modified头字段发送给服务器，服务器会根据这两个头字段来判断资源是否被修改，并做出相应的处理。

以上就是nginx中协商缓存的实现原理。通过协商缓存，我们可以有效减少不必要的网络请求，提高web应用的性能。